JP5747767B2 - Ignition coil for internal combustion engine and method for manufacturing the same - Google Patents
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Description
本発明は、スパークプラグからスパークを発生させるための内燃機関用点火コイル及びその製造方法に関する。 The present invention relates to an ignition coil for an internal combustion engine for generating a spark from a spark plug and a method for manufacturing the same.
内燃機関用点火コイルにおいては、ケース内に配置した一次コイル、二次コイル、コア等の構成部品の絶縁及び固着を行うために、ケース内に形成された隙間にエポキシ樹脂等の液状の充填用樹脂を充填し、熱硬化させている。
点火コイルを使用する際には、点火コイルは、自己発熱したり、エンジンの燃焼に伴って、加熱と冷却が交互に繰り返される。この際、点火コイルの各構成部品である、コア、一次コイル、一次スプール、二次コイル、二次スプール、充填用樹脂の相互間の線膨張係数の違いにより、各構成部品には熱応力が生じる。そのため、この熱応力によって充填用樹脂に亀裂が入り、点火コイルの耐久性を悪化させることを緩和する工夫が行われている。
In an internal combustion engine ignition coil, in order to insulate and fix components such as a primary coil, a secondary coil, and a core arranged in a case, a gap formed in the case is used for filling liquid such as epoxy resin. Filled with resin and heat cured.
When the ignition coil is used, the ignition coil self-heats, and heating and cooling are repeated alternately with combustion of the engine. At this time, due to the difference in linear expansion coefficient among the core, primary coil, primary spool, secondary coil, secondary spool, and filling resin, which are the components of the ignition coil, each component is subjected to thermal stress. Arise. Therefore, a device has been devised to mitigate the cracking of the filling resin caused by this thermal stress and deteriorating the durability of the ignition coil.
例えば、特許文献１においては、点火コイルの一次スプールの外周面に剥離テープを巻回して、充填用樹脂と剥離テープとの界面で剥離が発生するようにしている。この剥離テープを用いることにより、熱応力を分断して、点火コイルの構成部品に作用する熱応力を低減している。
例えば、特許文献２においては、コイル部ケースとイグナイタケースとを備える外装ケースと、コイル部とを組み付けて、内燃機関用点火装置を形成し、接着剤によってコイル部ケースとイグナイタケースとを結合接着している。そして、各ケースを分割成形することにより、各ケースの成形性を向上させている。
For example, in
For example, in
しかしながら、エンジンの発熱・冷却サイクルなどに伴って、点火コイル全体にわたって加熱・冷却が繰り返される。そのため、点火コイルの各構成部品に生じる熱応力を緩和するには更なる工夫が必要とされる。
特許文献１において、シリコンテープが巻回されていない箇所、例えば１次スプール上部の鍔部付近においては、熱応力が剥離テープで分断されていないため、熱応力が低減できず、耐久性が悪化するおそれがある。
また、特許文献２における接着剤は、コイル部ケースとイグナイタケースとを結合接着しておくものである。この接着剤は、絶縁用エポキシ樹脂による接着力よりも接着力が高くなっており、コイル部ケースとイグナイタケースとを一体化している。そのため、応力の緩和・低減がなされず、点火コイルの耐久性が悪化するおそれがある。
However, heating / cooling is repeated over the entire ignition coil in accordance with the heat generation / cooling cycle of the engine. Therefore, further devices are required to relieve the thermal stress generated in each component of the ignition coil.
In
Moreover, the adhesive in
本発明は、かかる背景に鑑みてなされたもので、内燃機関の発熱・冷却の温度サイクル及び自己発熱による温度変化を受ける際に、点火コイルの各構成部品に生じる熱応力を低減させることができる内燃機関用点火コイルを提供しようとして得られたものである。 The present invention has been made in view of such a background, and can reduce the thermal stress generated in each component of the ignition coil when it undergoes a temperature change due to heat generation and cooling of the internal combustion engine and self-heating. It was obtained in an attempt to provide an ignition coil for an internal combustion engine.
本発明の一態様は、同心状に内外周に配置された一次コイル及び二次コイルと、
配置穴が形成された樹脂製のケース頭部と、
上記配置穴に外周端部が配置された樹脂製のケース円筒部と、
上記ケース頭部及び上記ケース円筒部内に形成される隙間に充填されたエポキシ樹脂と、を備えており、
上記外周端部の外径は、上記配置穴の内径よりも小さくなっており、
上記外周端部と上記配置穴との間には、上記エポキシ樹脂を加熱硬化させる際に該エポキシ樹脂の粘度が最も低下する最小粘度温度よりもガラス転移温度が高い剥離用樹脂が施されていることを特徴とする内燃機関用点火コイルにある（請求項１）。
One aspect of the present invention includes a primary coil and a secondary coil that are concentrically disposed on the inner and outer circumferences,
A resin case head in which an arrangement hole is formed;
A resin case cylindrical portion in which an outer peripheral end portion is arranged in the arrangement hole;
An epoxy resin filled in a gap formed in the case head and the case cylindrical portion, and
The outer diameter of the outer peripheral end is smaller than the inner diameter of the placement hole,
A release resin having a glass transition temperature higher than a minimum viscosity temperature at which the viscosity of the epoxy resin is most reduced when the epoxy resin is heat-cured is provided between the outer peripheral end portion and the arrangement hole. An ignition coil for an internal combustion engine characterized in that (claim 1).
本発明の他の態様は、同心状に内外周に配置された一次コイル及び二次コイルと、
配置穴が形成された樹脂製のケース頭部と、
上記配置穴に外周端部が配置された樹脂製のケース円筒部と、
上記ケース頭部及び上記ケース円筒部内に形成される隙間に充填されたエポキシ樹脂と、を備えており、
上記外周端部の軸方向における一部には、上記配置穴の内径よりも外径が小さくなった縮径部が形成されており、
上記縮径部と上記配置穴との間には、上記エポキシ樹脂を加熱させる際に該エポキシ樹脂の粘度が最も低下する最小粘度温度よりもガラス転移温度が高い剥離用樹脂が施されていることを特徴とする内燃機関用点火コイルにある（請求項２）。
Another aspect of the present invention includes a primary coil and a secondary coil that are concentrically arranged on the inner and outer circumferences,
A resin case head in which an arrangement hole is formed;
A resin case cylindrical portion in which an outer peripheral end portion is arranged in the arrangement hole;
An epoxy resin filled in a gap formed in the case head and the case cylindrical portion, and
In a part in the axial direction of the outer peripheral end portion, a reduced diameter portion having an outer diameter smaller than the inner diameter of the arrangement hole is formed,
A release resin having a glass transition temperature higher than the minimum viscosity temperature at which the viscosity of the epoxy resin is most reduced when the epoxy resin is heated is provided between the reduced diameter portion and the arrangement hole. An ignition coil for an internal combustion engine characterized by the above (claim 2).
本発明のさらに他の態様は、上記内燃機関用点火コイルを製造する方法において、
上記一次コイル及び二次コイルを上記ケース頭部及び上記ケース円筒部内に収容するとともに、熱硬化前の液状の剥離用樹脂を介して上記外周端部を上記配置穴に挿入する組付工程と、
上記ケース頭部及び上記ケース円筒部内に形成された隙間に熱硬化前の液状のエポキシ樹脂を充填する充填工程と、
上記剥離用樹脂及び上記エポキシ樹脂を加熱して硬化させる熱硬化工程と、を含むことを特徴とする内燃機関用点火コイルの製造方法にある（請求項６）。
According to still another aspect of the present invention, in the above-described method for manufacturing an ignition coil for an internal combustion engine,
The primary coil and the secondary coil are accommodated in the case head and the case cylindrical part, and the outer peripheral end is inserted into the arrangement hole through the liquid peeling resin before thermosetting,
A filling step of filling the gap formed in the case head and the case cylindrical portion with a liquid epoxy resin before thermosetting;
And a thermosetting step of heating and curing the release resin and the epoxy resin. (Claim 6)
上記内燃機関用点火コイルにおいては、ケース頭部とケース円筒部との組合せ部分に工夫を行っている。
ケース円筒部の外周端部の外径は、ケース頭部の配置穴の内径よりも意図的に小さくしている。そして、外周端部と配置穴との間に形成された隙間には、エポキシ樹脂とは異なる剥離用樹脂を施している。
この剥離用樹脂は、エポキシ樹脂が熱硬化した後において、エポキシ樹脂に亀裂が入る前に剥離するようになっている。また、剥離用樹脂には、ガラス転移温度が、エポキシ樹脂を加熱硬化させる際にエポキシ樹脂の粘度が最も低下する最小粘度温度よりも高いものを用いている。
In the internal combustion engine ignition coil, the combination of the case head and the case cylinder is devised.
The outer diameter of the outer peripheral end portion of the case cylindrical portion is intentionally smaller than the inner diameter of the arrangement hole of the case head. And, in the gap formed between the outer peripheral end and the arrangement hole, a release resin different from the epoxy resin is applied.
The release resin is peeled off after the epoxy resin is thermally cured and before the epoxy resin is cracked. Further, as the release resin, a resin having a glass transition temperature higher than the minimum viscosity temperature at which the viscosity of the epoxy resin is the lowest when the epoxy resin is heated and cured is used.
一次コイル、二次コイル等による点火コイルの組付を行った後には、ケース頭部及びケース円筒部内にエポキシ樹脂を充填する。そして、エポキシ樹脂を充填した点火コイルを加熱し、エポキシ樹脂及び剥離用樹脂の熱硬化を行う。このとき、エポキシ樹脂は、温度の上昇に伴って最小粘度温度の付近で最も粘度が低下し、温度が最小粘度温度よりも上昇するに伴って粘度が上昇する。
そして、温度が上昇する際には、エポキシ樹脂の粘度が上昇を始めた後に、剥離用樹脂の温度がガラス転移温度に到達して、剥離用樹脂が硬化する。剥離用樹脂は、ガラス転移温度に到達して硬化したときには、その接着力が低下する。このことにより、外周端部と配置穴との間から液状のエポキシ樹脂が漏洩することを防止することができる。
そして、エポキシ樹脂の熱硬化後において、剥離用樹脂は、接着力をエポキシ樹脂よりも弱くしてあるため、エポキシ樹脂に亀裂が入る前に剥離することができる。また、エポキシ樹脂を硬化させた後において、剥離用樹脂は予め剥離していることもできる。
After the ignition coil is assembled by the primary coil, the secondary coil, etc., the case head and the case cylinder are filled with epoxy resin. Then, the ignition coil filled with the epoxy resin is heated, and the epoxy resin and the release resin are thermally cured. At this time, the viscosity of the epoxy resin decreases most around the minimum viscosity temperature as the temperature increases, and increases as the temperature increases above the minimum viscosity temperature.
When the temperature rises, after the viscosity of the epoxy resin starts to rise, the temperature of the peeling resin reaches the glass transition temperature, and the peeling resin is cured. When the release resin reaches the glass transition temperature and is cured, its adhesive strength decreases. Thereby, it is possible to prevent the liquid epoxy resin from leaking from between the outer peripheral end portion and the arrangement hole.
Then, after the epoxy resin is thermally cured, the release resin has an adhesive strength weaker than that of the epoxy resin, so that it can be peeled before the epoxy resin is cracked. Further, after the epoxy resin is cured, the peeling resin can be peeled off in advance.
なお、仮に、剥離用樹脂のガラス転移温度が、エポキシ樹脂の最小粘度温度よりも低い場合には、剥離用樹脂がガラス転移温度に到達して硬化することによりその接着力が低下した後に、エポキシ樹脂の粘度がさらに低くなるため、剥離用樹脂を施した部分から、液状のエポキシ樹脂が漏洩するおそれが生じ、コイルの絶縁性の低下や商品性が損なわれることとなる。 In addition, if the glass transition temperature of the release resin is lower than the minimum viscosity temperature of the epoxy resin, the epoxy resin can be cured after the release resin reaches the glass transition temperature and hardens. Since the viscosity of the resin is further lowered, there is a risk that the liquid epoxy resin will leak from the portion where the release resin is applied, and the insulation of the coil and the commercial property will be impaired.
こうして、点火コイルを内燃機関に配設して使用する際には、点火コイルの各構成部品が自己発熱するときや、内燃機関の発熱・冷却に伴う温度サイクルによる熱応力を受けるときに、剥離用樹脂の部分（剥離用樹脂と外周端部との間又は剥離用樹脂と配置穴との間）に形成された隙間又は生じる剥離によって、この熱応力を、分断させることができ、効果的に低減できる。
それ故、上記内燃機関用点火コイルによれば、内燃機関の発熱・冷却の温度サイクル及び自己発熱による温度変化を受ける際に、点火コイルの各構成部品に生じる熱応力を低減させることができる。
Thus, when the ignition coil is disposed and used in an internal combustion engine, it is peeled off when each component of the ignition coil self-heats or when it receives thermal stress due to a temperature cycle accompanying heat generation / cooling of the internal combustion engine. This thermal stress can be divided by the gap formed in the resin part (between the peeling resin and the outer peripheral edge or between the peeling resin and the arrangement hole) or the resulting peeling. Can be reduced.
Therefore, according to the ignition coil for an internal combustion engine, thermal stress generated in each component of the ignition coil can be reduced when the internal combustion engine undergoes a temperature cycle due to heat generation / cooling and self-heating.
また、上記他の態様の内燃機関用点火コイルにおいても、内燃機関に配設して使用する際には、点火コイルの各構成部品が、内燃機関の発熱・冷却の温度サイクル及び自己発熱による温度変化を受ける際に、剥離用樹脂の部分（剥離用樹脂と外周端部の縮径部との間又は剥離用樹脂と配置穴との間）に形成された隙間又は生じる剥離によって、この熱応力を効果的に低減させることができる。 Also, in the ignition coil for an internal combustion engine according to the other aspect described above, when it is disposed and used in the internal combustion engine, each component of the ignition coil has a temperature cycle of heat generation / cooling of the internal combustion engine and a temperature due to self-heating. When undergoing a change, this thermal stress is caused by a gap formed in the part of the release resin (between the release resin and the reduced diameter portion of the outer peripheral end part or between the release resin and the arrangement hole) or the resulting peeling. Can be effectively reduced.
また、上記内燃機関用点火コイルの製造方法によれば、熱硬化工程を行う際に、エポキシ樹脂及び剥離用樹脂を適切に硬化させることができ、内燃機関の発熱・冷却の温度サイクル及び自己発熱による温度変化を受ける際に、点火コイルの各構成部品に生じる熱応力を低減させることができる内燃機関用点火コイルを得ることができる。 Further, according to the method for manufacturing an ignition coil for an internal combustion engine, the epoxy resin and the release resin can be appropriately cured when performing the thermosetting process, and the internal combustion engine heat generation / cooling temperature cycle and self-heating are performed. Thus, an internal combustion engine ignition coil that can reduce the thermal stress generated in each component of the ignition coil when subjected to a temperature change due to the above can be obtained.
上述した内燃機関用点火コイルにおける好ましい実施の形態につき説明する。
上記内燃機関用点火コイルにおいては、上記剥離用樹脂と上記外周端部又は上記配置穴との間には、隙間が形成されていてもよい（請求項３）。
この場合には、隙間の形成により、内燃機関の発熱・冷却の温度サイクル及び自己発熱による温度変化を受ける際に、点火コイルの各構成部品に生じる熱応力を、さらに効果的に低減させることができる。
A preferred embodiment of the above-described ignition coil for an internal combustion engine will be described.
In the internal combustion engine ignition coil, a gap may be formed between the peeling resin and the outer peripheral end or the arrangement hole.
In this case, the formation of the gap can more effectively reduce the thermal stress generated in each component of the ignition coil when it undergoes a temperature change due to the heat generation / cooling temperature cycle and self-heating of the internal combustion engine. it can.
また、上記ケース頭部を構成する樹脂及び上記ケース円筒部を構成する樹脂に対する、上記剥離用樹脂の接着力は、上記エポキシ樹脂の接着力よりも弱くすることができる（請求項４）。
この場合には、エポキシ樹脂の熱硬化後において、剥離用樹脂を容易に剥離させることができる。
Moreover, the adhesive force of the peeling resin to the resin constituting the case head and the resin constituting the case cylindrical portion can be made weaker than the adhesive force of the epoxy resin.
In this case, the resin for peeling can be easily peeled after the thermosetting of the epoxy resin.
また、上記剥離用樹脂のガラス転移温度は、上記最小粘度温度よりも高い温度以上であって、上記エポキシ樹脂を熱硬化させるときの最高温度以下の範囲内にあってもよい（請求項５）。
この場合には、エポキシ樹脂の最小粘度温度よりも高いガラス転移温度を有する剥離用樹脂を容易に選択することができる。
Further, the glass transition temperature of the release resin may be higher than the minimum viscosity temperature and may be within a range not higher than the maximum temperature when the epoxy resin is thermally cured (Claim 5). .
In this case, a release resin having a glass transition temperature higher than the minimum viscosity temperature of the epoxy resin can be easily selected.
以下に、内燃機関用点火コイルの実施例につき、図面を参照して説明する。
（実施例１）
本例の内燃機関用点火コイル１（単に点火コイル１ということがある。）は、図１に示すごとく、同心状に内外周に配置された一次コイル２１及び二次コイル２２と、配置穴３１が形成された樹脂製のケース頭部３と、配置穴３１に外周端部４１が配置された樹脂製のケース円筒部４と、ケース頭部３及びケース円筒部４内に形成される隙間に充填されたエポキシ樹脂６とを備えている。図２に示すごとく、外周端部４１の外径φＤ１は、配置穴３１の内径φＤ２よりも小さくなっている。
外周端部４１と配置穴３１との間には、エポキシ樹脂６を加熱する際にエポキシ樹脂６の粘度μが最も低下する最小粘度温度Ｔ１よりもガラス転移温度Ｔｇが高く、エポキシ樹脂６の熱硬化後において、エポキシ樹脂６に亀裂が入る前に剥離する剥離用樹脂７が施されている。
Hereinafter, embodiments of an ignition coil for an internal combustion engine will be described with reference to the drawings.
Example 1
As shown in FIG. 1, the internal combustion engine ignition coil 1 (simply referred to as the ignition coil 1) of this example includes a
Between the outer
以下に、本例の点火コイル１につき、図１〜図７を参照して詳説する。
図１に示すごとく、点火コイル１は、同心状に内外周に重ねて配置された一次コイル２１及び二次コイル２２と、一次コイル２１及び二次コイル２２の内周側に配置された軟磁性の中心コア２３と、一次コイル２１及び二次コイル２２の外周側に配置された軟磁性の外周コア２４とを有している。
なお、一次コイル２１、二次コイル２２、中心コア２３及び外周コア２４は、ケース頭部３内に配置することもできる。
また、ケース頭部３には、点火コイル１を外部のＥＣＵ（電子制御ユニット）等と電気接続するためのコネクタ部３３と、点火コイル１を取り付けるための取付フランジ部３４とが、側方に突出して形成してある。ケース頭部３内には、コネクタ部３３に設けられた導通ピン３３１に繋がり、一次コイル２１への通電及びその遮断を行うスイッチング回路等を備えたイグナイタ３５が配置されている。
Hereinafter, the
As shown in FIG. 1, the
The
Further, the
一次コイル２１は、樹脂製の一次スプール２１１の外周に巻回されており、二次コイル２２は、樹脂製の二次スプール２２１の外周に巻回されている。本例においては、中心コア２３の外周に二次コイル２２が配置され、二次コイル２２の外周に一次コイル２１が配置されている。ケース円筒部４は、一次コイル２１の外周に配置され、外周コア２４は、ケース円筒部４の外周に配置されている。ケース円筒部４の下方には、タワー部４２が形成されている。タワー部４２には、ゴム製のプラグキャップ５１が取り付けられており、スパークプラグ（図示略）は、プラグキャップ５１内に装着し、スプリング５２及び高圧端子５３を介して二次コイル２２の高電圧側端部と導通される。
ケース頭部３は、上側に、エポキシ樹脂６を注入するための開口穴３２を有し、下側に、開口穴３２に連通する配置穴３１を有している。また、ケース頭部３の下端部には、取付部３６が突出して形成されている。取付部３６には、点火コイル１を挿入配置するプラグホールへの水の浸入防止を行うシールラバー３７が取り付けられている。
The
The
図２、図３は、ケース頭部３の配置穴３１とケース円筒部４の外周端部４１との係合部分を拡大して示す。
同図に示すごとく、ケース円筒部４の外周端部４１の外径φＤ１は、ケース頭部３の配置穴３１の内径φＤ２よりも、直径で０．００５〜１ｍｍ小さく形成されている。
本例の点火コイル１においては、剥離用樹脂７と配置穴３１の内周面との間には、剥離用樹脂７の剥離によって隙間Ｓが形成されている。隙間Ｓは、図３に示すごとく、剥離用樹脂７と外周端部４１の外周面との間に形成されていてもよい。隙間Ｓは、剥離用樹脂７が熱硬化した後に、エポキシ樹脂６が熱硬化することにより、エポキシ樹脂６の硬化収縮を受けて剥離用樹脂７が剥離することによって形成される。
ケース頭部３を構成する樹脂及びケース円筒部４を構成する樹脂に対する、剥離用樹脂７の接着力は、エポキシ樹脂６の接着力よりも弱くなっている。
2 and 3 show an enlarged engagement portion between the
As shown in the figure, the outer diameter φD1 of the outer
In the
The adhesive strength of the peeling
本例のエポキシ樹脂６は、電気絶縁用加熱硬化型注型エポキシであり、液状態のものに硬化剤を添加し、所定の温度に加熱することにより硬化するものである。エポキシ樹脂６は、ケース頭部３とケース円筒部４とに収容された各構成部品の隙間（一次コイル２１、二次コイル２２の巻線間の隙間等）に含浸させるように、２５℃における粘度μが０．１〜１０Ｐａ・ｓであるものを用いる。また、エポキシ樹脂６は、限られた空間で電気絶縁性を確保するために、硬化時の絶縁性が２０ＫＶ／ｍｍ以上であるものを用いる。
The
図５に示すごとく、本例の剥離用樹脂７は、アクリル系接着剤（スコッチウェルドＳＷ２２１４（住友スリーエム（株））であり、そのガラス転移温度Ｔｇは、エポキシ樹脂６の最小粘度温度Ｔ１よりも高い１１０℃以上であって、エポキシ樹脂６を熱硬化させるときの最高温度Ｔ２である１６０℃以下の範囲Ａ内にある。剥離用樹脂７には、加熱硬化型接着剤、常温硬化型接着剤等を用いることができる。
なお、剥離用樹脂７のガラス転移温度Ｔｇが１１０℃未満である場合には、低い温度で剥離用樹脂７の接着力が低下し、剥離用樹脂７を施した外周端部４１と配置穴３１との間から液状のエポキシ樹脂６が漏洩するおそれがある。一方、剥離用樹脂７のガラス転移温度Ｔｇが１６０℃超過である場合には、エポキシ樹脂６及び剥離用樹脂７の加熱を行ったときに、剥離用樹脂７の接着力が低下せず、熱応力を低減させる効果が得られないおそれがある。
剥離用樹脂７は、２５〜１００℃における粘度μが５０Ｐａ・ｓ以上であるものを用いることが好ましい。これにより、エポキシ樹脂６及び剥離用樹脂７を加熱する際に、剥離用樹脂７が外周端部４１と配置穴３１との隙間Ｓから漏れ出してしまうことを防止することができる。
As shown in FIG. 5, the
When the glass transition temperature Tg of the
The
本例のエポキシ樹脂６の最小粘度温度Ｔ１は、約９０℃である。また、本例の点火コイル１（エポキシ樹脂６及び剥離用樹脂７）を加熱する目標温度（最高温度）Ｔ２は、１５０℃としている。剥離用樹脂７のガラス転移温度Ｔｇは、エポキシ樹脂６の粘度μができるだけ上昇したときの温度とすることが好ましい。従って、剥離用樹脂７のガラス転移温度Ｔｇは、１２０〜１５０℃とすることがより好ましい。
The minimum viscosity temperature T1 of the
図４は、横軸に時間をとり、縦軸に点火コイル１の温度Ｔ及びエポキシ樹脂６の粘度μをとって、時間が経過したときのこれらの変化を示すグラフである。
同図において、点火コイル１の温度Ｔが上昇を開始した初期段階には、エポキシ樹脂６の粘度μが低下していく。そして、温度Ｔが８０〜９０℃付近で粘度μが最小となる。加熱を始めてから中期段階になると、点火コイル１の温度Ｔは加熱温度を急激に上昇する。そして、点火コイル１は、約１５０℃で２〜３時間保持された後、常温に戻される。エポキシ樹脂６の粘度μは、最小粘度になった以降は、温度Ｔの上昇に伴って上昇を続け、熱硬化が起こって最大粘度に到達し、温度Ｔが低下した後も最大粘度に維持される。
FIG. 4 is a graph showing these changes over time, with time on the horizontal axis and the temperature T of the
In the figure, at the initial stage when the temperature T of the
図５〜図７は、横軸に点火コイル１の温度Ｔをとり、縦軸にエポキシ樹脂６の粘度μ及び剥離用樹脂７の接着力Ｐをとって、温度Ｔが上昇したときのこれらの変化を示すグラフである。
図５は、本例の剥離用樹脂７について示す。図６は、剥離用樹脂７のガラス転移温度Ｔｇがエポキシ樹脂６の最小粘度温度Ｔ１よりも低い場合、図７は、剥離用樹脂７のガラス転移温度Ｔｇが最高温度Ｔ２よりも高い場合について、剥離用樹脂７の接着力Ｐのグラフを示す。
5 to 7, the temperature T of the
FIG. 5 shows the peeling
各図において、エポキシ樹脂６の粘度μは、温度Ｔが低い段階ではほぼ一定であり、所定の最小粘度温度Ｔ１に近づくと低下を始め、最小粘度温度Ｔ１で最も低くなる。そして、エポキシ樹脂６の粘度μは、最小粘度温度Ｔ１を超えて加熱すると、急激に上昇し、最高温度Ｔ２にて最も高くなる。
剥離用樹脂７の接着力Ｐは、温度Ｔが、所定の温度になるまではほぼ一定であり、所定のガラス転移温度Ｔｇになると、急激な低下が生じる。
In each figure, the viscosity μ of the
The adhesive force P of the peeling
図５においては、温度Ｔの上昇に伴って、エポキシ樹脂６の最小粘度温度Ｔ１（９０℃）を超えた後には、エポキシ樹脂６の粘度μが上昇し、目標温度Ｔ（１５０℃）になるまでに、剥離用樹脂７のガラス転移温度Ｔｇ（１２５℃）に到達する。これにより、エポキシ樹脂６の粘度μが高くなるまでは剥離用樹脂７の接着力Ｐが高くて、液状のエポキシ樹脂６の漏洩が防止される。そして、エポキシ樹脂６の粘度μが上昇してきた時点で、剥離用樹脂７がガラス転移温度Ｔｇに到達して熱硬化する。これにより、エポキシ樹脂６が熱硬化により収縮（体積縮小）する際に、ケース円筒部４及び剥離用樹脂７を引っ張って、剥離用樹脂７が外周端部４１の外周面又は配置穴３１の内周面から剥離する（図２、図３参照）。
これにより、剥離用樹脂７の剥離によって生じた隙間Ｓの存在により、応力を分断することができ、点火コイル１の各構成部品に生ずる熱応力を緩和することができる。
In FIG. 5, as the temperature T rises, after the minimum viscosity temperature T1 (90 ° C.) of the
Thereby, the stress can be divided by the presence of the gap S generated by the peeling of the peeling
図６においては、温度Ｔの上昇に伴って、エポキシ樹脂６の最小粘度温度Ｔ１（９０℃）に到達する前に、剥離用樹脂７がガラス転移温度Ｔｇ（約７０℃付近）に到達し、剥離用樹脂７の接着力Ｐが低下する。そのため、外周端部４１と配置穴３１との間から、粘度μが低下したエポキシ樹脂６が漏洩するおそれがある。
一方、図７においては、温度Ｔの上昇に伴って、エポキシ樹脂６の最小粘度温度Ｔ１（９０℃）を超えた後に、剥離用樹脂７のガラス転移温度Ｔｇ（１６０〜１７０℃）に到達する前に、目標温度Ｔ（１５０℃）に到達する。そのため、エポキシ樹脂６の熱硬化を終えるまでに剥離用樹脂７の接着力Ｐが低下せず、剥離用樹脂７が外周端部４１の外周面又は配置穴３１の内周面から剥離しない。この場合、剥離用樹脂７を用いる効果を得ることができない。
In FIG. 6, as the temperature T rises, the
On the other hand, in FIG. 7, as the temperature T increases, the glass transition temperature Tg (160 to 170 ° C.) of the
本例の点火コイル１は、次のようにして製造する。
まず、組付工程として、一次コイル２１、二次コイル２２、中心コア２３等をケース円筒部４内に収容する。また、イグナイタ３５をケース頭部３内に収容する。外周コア２４は、ケース円筒部４の外周に配置する。熱硬化前の液状の剥離用樹脂７を、ケース円筒部４の外周端部４１に塗布し、ケース円筒部４の外周端部４１をケース頭部３の配置穴３１に挿入する。これにより、外周端部４１と配置穴３１との隙間Ｓは、剥離用樹脂７によって充満される。
The
First, as an assembling step, the
次いで、充填工程として、ケース頭部３及びケース円筒部４内に形成された隙間に、熱硬化前の液状のエポキシ樹脂６を充填する。このとき、ケース頭部３及びケース円筒部４内に形成された隙間の真空引きを行い、隙間内の脱泡を行う。
次いで、熱硬化工程として、エポキシ樹脂６を充填した点火コイル１を加熱することによって、エポキシ樹脂６及び剥離用樹脂７を加熱して硬化させる。
エポキシ樹脂６及び剥離用樹脂７の熱硬化を行うとき、エポキシ樹脂６の粘度μは、温度Ｔの上昇に伴って最小粘度温度Ｔ１の付近で最も低下し、温度Ｔが最小粘度温度Ｔ１よりも上昇するに伴って上昇する。
Next, as a filling step, the liquid
Next, as the thermosetting step, the
When the
そして、熱硬化工程において、温度Ｔが上昇する際には、エポキシ樹脂６の粘度μが上昇を始めた後に、剥離用樹脂７の温度がガラス転移温度Ｔｇに到達して、剥離用樹脂７が硬化する。剥離用樹脂７は、ガラス転移温度Ｔｇに到達して硬化したときには、その接着力Ｐが低下する。このことにより、外周端部４１と配置穴３１との間から液状のエポキシ樹脂６が漏洩することを防止することができる。
そして、エポキシ樹脂６の熱硬化後において、接着力の差により剥離用樹脂７は、予め剥離させておくことができる。なお、剥離用樹脂７は、エポキシ樹脂６を硬化させた後において、剥離が生じるようにすることもできる。
このように、外周端部４１と配置穴３１との間において、剥離用樹脂７の剥離又は剥離が生じやすい状態を形成して、点火コイル１を製造する。
In the thermosetting process, when the temperature T rises, after the viscosity μ of the
Then, after the
In this manner, the
点火コイル１を内燃機関に配設して使用する際には、点火コイル１の各構成部品が、自己発熱するときや、内燃機関の発熱・冷却に伴う温度サイクルによる熱応力を受けるときに、剥離用樹脂７の部分（剥離用樹脂７と外周端部４１との間又は剥離用樹脂７と配置穴３１との間）に形成された隙間Ｓ又は生じる剥離によって、この熱応力を、分断させることができ、効果的に低減できる。
それ故、点火コイル１によれば、内燃機関の発熱・冷却の温度サイクル及び自己発熱による温度変化を受ける際に、点火コイル１の各構成部品に生じる熱応力を低減させることができる。
When the
Therefore, according to the
ところで、従来は、ケース円筒部４の外周端部４１の外径を、ケース頭部３の配置穴３１の内径よりも大きくして、外周端部４１を配置穴３１に圧入してシール性を向上させるのが一般的であった。これに対し、本例においては、上記のようにケース円筒部４の外周端部４１の外径を、ケース頭部３の配置穴３１の内径よりも小さくして、外周端部４１と配置穴３１との間に意図的に隙間Ｓを形成し、剥離用樹脂７が、より剥離しやすい構成としている。
By the way, conventionally, the outer diameter of the outer
（実施例２）
本例は、ケース円筒部４の外周端部４１の軸方向における一部に、ケース頭部３の配置穴３１の内径よりも外径が小さくなった縮径部４１１を形成した点火コイル１の例である。
本例においては、剥離用樹脂７は、縮径部４１１と配置穴３１との間に施されている。ケース円筒部４において、縮径部４１１は、次の種々の形状で形成することができる。
縮径部４１１は、図８、図９に示すごとく、外周端部４１の外周面の先端側（上端側）において、その基端側（下端側）の一般部４１２よりも縮径して形成することができる。この場合、縮径部４１１は、図８に示すごとく、一般部４１２の外周面に平行に形成することができ、剥離がしやすく応力分断性がよくなる。また、縮径部４１１は、図９に示すごとく、先端側に向かうに連れてテーパ状に縮径して形成することもでき、エポキシ樹脂６の収縮による剥離を確実なものとすることができる。
(Example 2)
In this example, the
In this example, the peeling
As shown in FIGS. 8 and 9, the reduced
また、縮径部４１１は、図１０に示すごとく、最も外径が大きくなった最大外径部（一般部）４１２から、先端側に向かうに連れてテーパ状に縮径するとともに基端側に向かうに連れてテーパ状に縮径して形成することもできる。
一般部４１２の外径は、配置穴３１の内径よりも小さくすることができ、配置穴３１の内径よりも大きくすることもでき、応力分断とシール性の両立が可能となる。
Further, as shown in FIG. 10, the reduced
The outer diameter of the
また、縮径部４１１は、図１１、図１２に示すごとく、外周端部４１の外周面が配置穴３１の内周面と接触する部位の軸方向中間部分に形成することもできる。縮径部４１１は、図１１に示すごとく、軸方向中間部分の１箇所に陥没して形成することができ、図１２に示すごとく、軸方向の２箇所に陥没して形成することもできる。これらの場合、一般部４１２は、縮径部４１１に対する先端側と基端側とに分割して形成される。一般部４１２の外径は、配置穴３１の内径よりも小さくすることができ、配置穴３１の内径よりも大きくすることもできる。
本例においても、その他の構成は上記実施例１と同様であり、上記実施例１と同様の作用効果を得ることができる。
Further, as shown in FIGS. 11 and 12, the reduced
Also in this example, other configurations are the same as those of the first embodiment, and the same effects as those of the first embodiment can be obtained.
１ 内燃機関用点火コイル
２１ 一次コイル
２２ 二次コイル
３ ケース頭部
３１ 配置穴
４ ケース円筒部
４１ 外周端部
４１１ 縮径部
４１２ 一般部
６ エポキシ樹脂
７ 剥離用樹脂
Ｔ１ 最小粘度温度
Ｔ２ 最高温度
Ｔｇ ガラス転移温度
Ｓ 隙間
DESCRIPTION OF
Claims (6)
配置穴が形成された樹脂製のケース頭部と、
上記配置穴に外周端部が配置された樹脂製のケース円筒部と、
上記ケース頭部及び上記ケース円筒部内に形成される隙間に充填されたエポキシ樹脂と、を備えており、
上記外周端部の外径は、上記配置穴の内径よりも小さくなっており、
上記外周端部と上記配置穴との間には、上記エポキシ樹脂を加熱硬化させる際に該エポキシ樹脂の粘度が最も低下する最小粘度温度よりもガラス転移温度が高い剥離用樹脂が施されていることを特徴とする内燃機関用点火コイル。 A primary coil and a secondary coil arranged concentrically on the inner and outer circumferences;
A resin case head in which an arrangement hole is formed;
A resin case cylindrical portion in which an outer peripheral end portion is arranged in the arrangement hole;
An epoxy resin filled in a gap formed in the case head and the case cylindrical portion, and
The outer diameter of the outer peripheral end is smaller than the inner diameter of the placement hole,
A release resin having a glass transition temperature higher than a minimum viscosity temperature at which the viscosity of the epoxy resin is most reduced when the epoxy resin is heat-cured is provided between the outer peripheral end portion and the arrangement hole. An ignition coil for an internal combustion engine.
配置穴が形成された樹脂製のケース頭部と、
上記配置穴に外周端部が配置された樹脂製のケース円筒部と、
上記ケース頭部及び上記ケース円筒部内に形成される隙間に充填されたエポキシ樹脂と、を備えており、
上記外周端部の軸方向における一部には、上記配置穴の内径よりも外径が小さくなった縮径部が形成されており、
上記縮径部と上記配置穴との間には、上記エポキシ樹脂を加熱させる際に該エポキシ樹脂の粘度が最も低下する最小粘度温度よりもガラス転移温度が高い剥離用樹脂が施されていることを特徴とする内燃機関用点火コイル。 A primary coil and a secondary coil arranged concentrically on the inner and outer circumferences;
A resin case head in which an arrangement hole is formed;
A resin case cylindrical portion in which an outer peripheral end portion is arranged in the arrangement hole;
An epoxy resin filled in a gap formed in the case head and the case cylindrical portion, and
In a part in the axial direction of the outer peripheral end portion, a reduced diameter portion having an outer diameter smaller than the inner diameter of the arrangement hole is formed,
A release resin having a glass transition temperature higher than the minimum viscosity temperature at which the viscosity of the epoxy resin is most reduced when the epoxy resin is heated is provided between the reduced diameter portion and the arrangement hole. An ignition coil for an internal combustion engine.
上記一次コイル及び二次コイルを上記ケース頭部及び上記ケース円筒部内に収容するとともに、熱硬化前の液状の剥離用樹脂を介して上記外周端部を上記配置穴に挿入する組付工程と、
上記ケース頭部及び上記ケース円筒部内に形成された隙間に熱硬化前の液状のエポキシ樹脂を充填する充填工程と、
上記剥離用樹脂及び上記エポキシ樹脂を加熱して硬化させる熱硬化工程と、を含むことを特徴とする内燃機関用点火コイルの製造方法。 In the method for manufacturing an ignition coil for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 5,
The primary coil and the secondary coil are accommodated in the case head and the case cylindrical part, and the outer peripheral end is inserted into the arrangement hole through the liquid peeling resin before thermosetting,
A filling step of filling the gap formed in the case head and the case cylindrical portion with a liquid epoxy resin before thermosetting;
And a thermosetting step of heating and curing the release resin and the epoxy resin.
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